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碳纤维大时代的前夜-天博体育下载链接,天博体育app下载

时间:2022-07-01 19:40:16

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天博体育下载链接,天博体育app下载自杜邦公司于1942年发明聚丙烯腈(PAN)纤维技术以来,多年来,碳纤维一直是一种贵族材料,被称为“黑金”。

天博体育下载链接,天博体育app下载它的密度比铝低,强度比钢高。它以其优异的机械性能和化学稳定性而备受赞誉。通常用于各种高大的航天设备和昂贵的运动休闲产品:美国的小型固体洲际战略导弹“矮人”,宝马的i3、i8和7系主流车型,世界顶级自行车品牌Marmot山地车均使用碳素纤维。

天博体育下载链接,天博体育app下载由于价格昂贵,碳纤维材料很难像合成树脂、橡胶和玻璃纤维那样实现大规模应用。

直到2019年,全球碳纤维市场需求才首次达到10万吨。即使是世界级的碳纤维水龙头,哈奇近年来创下的最高年收入(2019年)也只有160亿元以上。整个行业曾经极度“冷”,很难实现真正的繁荣。

这种固有的行业困境,近年来迎来了新的转折点。

随着碳纤维制造工艺日趋成熟,制造成本不断下降,来自下游新能源产业的应用点燃了需求,碳纤维的大规模应用场景实现了突破。

在碳中和的几个关键赛道中,风电行业需要使用碳纤维材料制作风电叶片;氢能产业需要使用碳纤维材料作为燃料电池储氢瓶,以方便运输;光伏产业需要用碳纤维材料替代石墨,使用碳毡功能材料、保温筒、单晶硅炉保护板等关键部件。

包括新能源汽车行业在内,也一直在期待碳纤维价格降到合理区间,可以用来减轻自重,提高续航。

整个过程与国内企业的崛起不谋而合。正如家电、电子产品、光伏等诸多领域一样,国内企业往往以较低的价格占领市场,同时大幅扩大下游应用规模,加速整个行业的增长。

如果说过去几十年碳纤维的应用是从1-10,那么在双碳战略和国产化的浪潮下,碳纤维正迎来从10-100和“中国制造”的新阶段。正如中国纺织工业联合会副会长段小平在2021年全球化纤行业大会上的判断:“以碳纤维为代表的高性能纤维将开启黄金时代。”

01 黄金时代

只有进入广阔的民用市场,碳纤维才能摆脱“冷”的外表。

碳纤维材料在过去几年一直难以大规模应用,产品价格高昂是核心原因之一。高价格和有限的应用是互为因果的:高价格导致下游使用少,使用少导致下游厂商无法顺利扩产。

但也正因为如此,一旦碳纤维在大型民用市场找到核心应用,下游需求很容易快速引爆,带动市场规模快速扩大。

近两年来,碳纤维市场繁荣的主要动力来自风电叶片和碳碳复合材料,两者都属于民用领域(相对于军用领域)。赛欧碳纤维数据显示,2021年全球碳纤维需求前三大领域为风电叶片28%、运动休闲16%、航空航天14%,国内碳纤维需求前三大领域为风电力量。 36%的桨叶,28%的运动休闲,11%的碳碳复合材料。

碳纤维在风电领域的大规模应用,主要得益于风电领域的领导者维斯塔斯。作为全球第一的风电设备制造商,维斯塔斯在风电领域创新使用大丝束碳纤维,推动了风电领域碳纤维需求的快速增长。

CWEA数据显示,2015年至2021年间,全球风电领域对碳纤维的需求量从1.8万吨快速增长至3.3万吨,占2021年全球碳纤维需求总量的30%左右;并且仅维斯塔斯2021年的碳纤维消费量就在25-28000吨左右。

碳碳复合材料需求的增长主要得益于碳毡功能材料及光伏单晶硅炉用坩埚、保温桶、保护板等。在碳中和政策的推动下,国内光伏企业隆基、晶科、中环、京盛机电、晶澳太阳能等企业大量采购单晶硅炉,增加了对碳纤维的需求。

需要注意的是,根据用途不同,碳纤维的种类也分为航空级和工业级两大类,两种碳纤维的价格差异高达4.29倍。前者是小丝束,价格高,主要用于国防工业、高科技、运动休闲产品;后者是工业级大丝束,价格低廉,主要用于民用建筑、交通和能源行业。

虽然产品价值不高,但风电、压力容器等工业领域以强劲的需求带动了整个碳纤维市场的增长。这也从另一面表明,只有进入广阔的民用市场,碳纤维才能摆脱“冷”的外表,真正为未来的成长打开空间。

也可以预见,随着碳纤维材料不断达到规模和价格下降的临界点,其工业用途将爆发式增长,将取代国防、航空、体育消费等,成为其最大的发展动力.

《2020年全球碳纤维复合材料市场报告》预测,到2025年,全球碳纤维需求量将达到20万吨。也就是说,从1959年到2019年,前10万吨用了60年,接下来的10万吨可能只需要6年。

对于国内碳纤维企业来说,所谓的黄金时代还包括两个层面的含义。除了下游需求旺盛,市场快速爆发,公司盈利能力也得到快速提升,充分享受市场红利。

前几年,由于国内碳纤维生产线低端,技术不完善,导致生产成本居高不下,再加上下游竞争激烈,大部分碳纤维企业处于亏损状态,生存艰难。

近两年,由于下游风电供应紧张,国内市场碳纤维价格持续上涨,产品产销两旺,供不应求。

2021年,光威复合材料、中建科技、中复神鹰、吉林潭固、恒神5家碳纤维上市公司首次实现综合盈利。碳纤维行业的国产化率也从2015年的15%逐步提高到2021年的47%,行业迎来了第一个黄金时代。

02 谁的机会?

对碳纤维性能要求不高的民用领域,是未来碳纤维的主要增长点。

提到碳纤维,很多人都会想到日本的产品。日本拥有东丽、东宝、三菱三大顶级企业,代表着世界碳纤维行业的顶尖技术水平。

就连衡量碳纤维强度的T300、T800、T1000等名字,其实都是日本东丽公司的碳纤维型号。由于东丽在行业中的地位,它在无形中已经演变为具有一定实力的碳纤维标杆。

如今,尽管国家政策大力扶持,但国内碳纤维质量、技术和生产规模与国外仍有较大差距,尤其是高性能碳纤维技术仍被发达国家垄断。

2019年,中复神鹰在国内首次实​​现了干喷湿纺T1000超高强碳纤维的工程化,代表了当时的最高技术。不过,T1000只是1980年代东丽日本的制造水平。可见,中国与日本在碳纤维尖端技术方面还有数十年的差距。

但是,尖端技术并不是国内碳纤维企业迅速崛起和占领市场的大障碍。如前所述,虽然碳纤维在军用、航空等领域的性能更强,价格也比普通民用碳纤维贵数倍,但其应用规模小,市场容量有限,企业只能高抬贵贱。

对碳纤维性能要求不高的民用领域,是未来碳纤维市场的主要增量,是碳纤维市场的星辰大海。

以风电应用为例,据维斯塔斯内部统计,采用碳纤维的拉挤工艺相比传统全玻璃纤维主梁增加叶片成本约10%,但减重效果达到40%,从而发电。更高的效率。 2021年风电总装机容量3万台。如果都可以使用拉挤工艺,将使用120,000-150,000吨碳纤维,超过2021年全球碳纤维整体市场规模。

因此,在民用领域的竞争中,碳纤维企业的竞争关键在于生产工艺的成熟度(与产能利用率有关)和降低生产成本的能力。

过去几年,正是碳纤维制造成本的不断下降,使其在广阔的民用领域大规模应用成为可能。根据海关总署公布的进口碳纤维平均价格,2011-2012年进口碳纤维平均单价高达3.5万美元/吨,到2020年,进口碳纤维平均单价继续下跌,最低约15000美元/吨。单价下降了50%以上。

进一步来看,虽然原油、丙烯、丙烯腈等原材料的涨跌,以及下游风电等市场的周期性波动,都会给碳纤维企业的业绩带来一定的周期性属性。但从更长远的角度来看,技术升级和成本降低可以帮助其进一步开拓下游应用场景,实现长期增长。

当然,即便性能要求不高,碳纤维行业始终是高门槛的游戏。没有5-10年的技术研发投入和工艺积累,很难实现稳定的工业化生产。

此前,国内大部分碳纤维企业都经历了长期的苦难——试产和稳定期生产的产品难以达标。在行业高速成长期,谁能快速扩产、达到产品标准,谁就有望享受到更多的市场红利。这更多取决于碳纤维企业的生产工艺水平和技术积累。

03 写在最后

双碳战略下,风电、光伏、氢能的发展开启了碳纤维从10到100的新阶段,促使其迅速进入广阔的民用市场,也给国内碳纤维企业带来了新的发展机遇.

2015年至2021年,碳纤维产业国产化率将从15%逐步提升至47%,产能已占全球市场21%左右。国海证券预计,2025年国内碳纤维需求有望达到15.9万吨,对应市场空间232亿元,已超过2021年全球碳纤维市场整体规模。

在风电、光伏、新能源汽车等碳中和核心赛道上,我国在产业链中占据主导地位,而在与其紧密相连的碳纤维赛道上,国内碳“奇点”光纤弯道超车也来了。

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